RU2534076C1

RU2534076C1 - Filter operated under pressure

Info

Publication number: RU2534076C1
Application number: RU2013117788/05A
Authority: RU
Inventors: Игорь Анатольевич Мнушкин; Ильдар Анварович Вафин; Дмитрий Александрович Моисеев
Original assignee: Игорь Анатольевич Мнушкин
Priority date: 2013-04-17
Filing date: 2013-04-17
Publication date: 2014-11-27
Also published as: RU2013117788A

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: filter comprises a horizontally set casing, a flange, a removable cover, branch pipes for dirty medium and cleaned medium, a variety of fixed porous permeable partitions set vertically. The porous permeable partitions by two opposite sides follow the casing shape and are attached to its inner surface. The other two opposite horizontal sides are separated from each other by alternating impermeable plates. The casing is equipped by a lower channel to supply dirty medium and an upper channel to withdraw the cleaned medium. Sections of the above channels are equal to each other or are variable. Impermeable or perforated guiding plates are used for even distribution of medium in the filtration mode and of cleansing liquid in backwashing mode. The removable cover is divided into chambers by a partition. Several casings can be attached to the removable cover.

EFFECT: higher filter efficiency.

10 cl, 16 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для очистки газообразных и жидких сред и их смесей от твердых примесей методом фильтрования под давлением и может быть использовано на технологических установках нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической, нефтяной, газовой и других отраслей промышленности.The invention relates to a device for cleaning gaseous and liquid media and their mixtures from solid impurities by pressure filtration and can be used in technological installations of oil refining, petrochemical, chemical, oil, gas and other industries.

Известны фильтр-прессы, состоящие из множества плотно прижатых друг к другу конструкционных элементов в форме плит и рам, между которыми расположены фильтрующие перегородки. (А.Г. Касаткин Основные процессы и аппараты химической технологии. Издательство АльянС, Москва, 2008, стр.200-201.) К недостаткам фильтр-прессов относятся:Known filter presses, consisting of many tightly pressed to each other structural elements in the form of plates and frames, between which there are filter partitions. (A.G. Kasatkin Basic processes and apparatuses of chemical technology. AllianS Publishing House, Moscow, 2008, pp. 200-201.) The disadvantages of filter presses include:

1) сложная конструкция с подвижными изнашиваемыми деталями;1) complex design with moving wearing parts;

2) возможные утечки продукта;2) possible product leakage;

3) необходимость автоматизации процесса по каждой зоне фильтрования с целью контроля за изменением давления, неконтролируемый рост которого может привести к разрушению фильтрующих перегородок и деталей конструкции - плит и рам;3) the need to automate the process for each filtration zone in order to control the change in pressure, the uncontrolled growth of which can lead to the destruction of the filter walls and structural details - plates and frames;

4) невозможность фильтрования при высоких давлениях, необходимых по условиям технологического процесса, из-за ограничения конструкции по допустимой механической прочности;4) the impossibility of filtering at high pressures required by the conditions of the process, due to structural limitations on permissible mechanical strength;

5) необходимость разборки аппарата при выгрузке осадка с последующей его сборкой, что требует больших затрат ручного труда.5) the need for disassembling the apparatus during unloading of sludge with its subsequent assembly, which requires large expenditures of manual labor.

Известны листовые фильтры, работающие под давлением, состоящие из корпуса, множества фильтрующих рам, установленных в корпусе на небольшом расстоянии одна от другой и присоединенных к внутреннему коллектору. (А.Г. Касаткин Основные процессы и аппараты химической технологии. Издательство АльянС, Москва, 2008, стр.202.) К недостаткам этих фильтров относятся:Known sheet filters operating under pressure, consisting of a housing, a plurality of filter frames installed in the housing at a short distance from one another and attached to the internal manifold. (A.G. Kasatkin Basic processes and apparatuses of chemical technology. AllianS Publishing House, Moscow, 2008, p. 202.) The disadvantages of these filters include:

1) сложная конструкция присоединения рам к внутреннему коллектору;1) the complex design of attaching frames to the internal manifold;

2) необходимость перемешивания среды для предотвращения осаждения твердых частиц, вызываемого неравномерным распределением потока среды между фильтрующими элементами и корпусом, которое возрастает с увеличением диаметра и высоты аппарата.2) the need to mix the medium to prevent the deposition of solid particles caused by the uneven distribution of the medium flow between the filter elements and the housing, which increases with increasing diameter and height of the apparatus.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению относится фильтр, работающий под давлением, состоящий из цилиндрического корпуса, расположенного горизонтально, фланца, съемной крышки, патрубка, подводящего загрязненную среду, патрубка, отводящего очищенную среду, фильтрующего элемента, выполненного из множества неподвижных пористых, проницаемых перегородок, расположенных вертикально в корпусе. (Патент US 2165931 B01D, 11.07.1939 г.).The closest in technical essence and the achieved result to the claimed invention relates to a filter operating under pressure, consisting of a cylindrical body located horizontally, a flange, a removable cover, a pipe supplying a contaminated medium, a pipe discharge a cleaned medium, a filter element made of many fixed porous, permeable partitions located vertically in the housing. (US Patent 2,165,931 B01D, July 11, 1939).

К недостаткам прототипа относятся:The disadvantages of the prototype include:

1) нерациональное использование объема аппарата на создание кольцевого канала между корпусом и фильтрующими элементами, необходимого для подвода загрязненной среды к каждой стороне проницаемых полых дисков, в результате зона подачи загрязненной среды составляет около 81,8% объема корпуса и только 18,2% объема корпуса приходится на фильтрующие элементы, формирующие зону фильтрования (по патентным данным);1) the irrational use of the apparatus volume to create an annular channel between the housing and filter elements necessary for supplying a contaminated medium to each side of permeable hollow discs, as a result, the contaminated medium supply zone is about 81.8% of the housing volume and only 18.2% of the housing volume falls on the filter elements forming the filter zone (according to patent data);

2) распределительная решетка является лишней деталью конструкции, так как ее применение с целью равномерного распределения потока загрязненной среды при его низкой скорости неэффективно;2) the distribution grid is an unnecessary part of the structure, since its use to distribute the flow of contaminated medium evenly at its low speed is inefficient;

3) подача промывной жидкости через маленькие отверстия в центральной трубе приводит к значительным местным сопротивлениям, снижающих напор промывной жидкости и ухудшающих условия регенерации фильтрующих элементов.3) the supply of washing fluid through small holes in the Central pipe leads to significant local resistance, reducing the pressure of the washing fluid and worsening the regeneration conditions of the filter elements.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в реализации фильтра, работающего под давлением, с увеличенной площадью фильтрования и равномерным распределением потоков среды и промывочной жидкости за счет существенного изменения конструкции и формы фильтрующих элементов, связей между элементами и их эффективного размещения в объеме аппарата.The problem to which the claimed invention is directed is to implement a filter operating under pressure with an increased filtration area and uniform distribution of medium and wash liquid flows due to a significant change in the design and shape of the filter elements, the connections between the elements and their effective placement in the apparatus .

Данная задача решается за счет того, что в фильтре, работающем под давлением, состоящем из корпуса, расположенного горизонтально, фланца, съемной крышки, патрубка, подводящего загрязненную среду, патрубка, отводящего очищенную среду, фильтрующего элемента, состоящего из множества неподвижных пористых, проницаемых перегородок, расположенных вертикально внутри корпуса, множество пористых проницаемых перегородок, начиная с первой, расположенной у фланца корпуса, и продолжая до последней, расположенной у днища корпуса, двумя противоположными сторонами, повторяющими форму корпуса, присоединены к внутренней поверхности корпуса, а другими двумя противоположными горизонтальными сторонами отделены друг от друга чередующимися непроницаемыми пластинами, в нижней и верхней части корпуса имеются нижний и верхний каналы между стенкой корпуса и сопряженными с ним непроницаемыми пластинами, при этом площади сечений в вертикальных плоскостях нижнего и верхнего каналов равны между собой или выполнены переменными, съемная крышка разделена перегородкой на камеру ввода загрязненной среды и камеру вывода очищенной среды.This problem is solved due to the fact that in the filter operating under pressure, consisting of a housing located horizontally, a flange, a removable cover, a nozzle supplying a contaminated medium, a pipe releasing a cleaned medium, a filter element consisting of many fixed porous, permeable partitions located vertically inside the body, a lot of porous permeable partitions, starting from the first, located at the flange of the body, and continuing to the last, located at the bottom of the body, two opposite the sides repeating the shape of the housing are attached to the inner surface of the housing, and the other two opposite horizontal sides are separated from each other by alternating impermeable plates, in the lower and upper part of the housing there are lower and upper channels between the wall of the housing and the impermeable plates mating with it, while the cross-sectional areas in the vertical planes of the lower and upper channels are equal to each other or are made variable, the removable cover is divided by a partition into the contaminated input chamber environment and the output chamber of the cleaned environment.

Выполнение множества пористых проницаемых перегородок, присоединенных к внутренней поверхности корпуса двумя противоположными сторонами, а двумя другими горизонтальными сторонами, отделенными друг от друга непроницаемыми пластинами, делит внутреннее пространство корпуса на две равные части, через которые обеспечиваются на стадии фильтрования подача и равномерное распределение загрязненной среды по поверхности фильтрования пористых проницаемых перегородок, а на стадии регенерации пористых проницаемых перегородок - подача промывочной жидкости с противоположной стороны перегородок и отвод промывочной жидкости со смытым осадком.The implementation of many porous permeable partitions attached to the inner surface of the casing with two opposite sides, and two other horizontal sides separated from each other by impermeable plates, divides the inner space of the casing into two equal parts through which the supply and uniform distribution of the contaminated medium over the filtering stage is ensured filtering surfaces of porous permeable partitions, and at the stage of regeneration of porous permeable partitions - flushing liquid on the opposite side of the partitions and the removal of flushing fluid with washed sediment.

Подача и отвод потоков загрязненной среды и промывочной жидкости через нижний и верхний каналы уменьшают нерационально используемый объем корпуса с позиции основного процесса фильтрования и увеличивают долю объема корпуса, приходящегося на фильтрующие элементы, формирующие зону фильтрования, до 35,6%, то есть почти в двое больше, чем в прототипе.The supply and removal of flows of contaminated medium and washing liquid through the lower and upper channels reduce the irrationally used volume of the housing from the position of the main filtering process and increase the proportion of the volume of the housing attributable to the filter elements forming the filter zone to 35.6%, i.e. almost two more than in the prototype.

Равенство площадей сечений нижнего и верхнего каналов обеспечивает равенство гидродинамических условий при движении потоков как в режиме фильтрования, так и в режиме обратной промывки пористых проницаемых перегородок, работу пористых проницаемых перегородок при одинаковом перепаде давления на обоих режимах, что предохраняет пористые проницаемые перегородки от возможных гидравлических ударов и механического разрушения.The equality of the cross-sectional areas of the lower and upper channels ensures the equality of the hydrodynamic conditions when the flows are moving both in the filtering mode and in the backwash mode of porous permeable partitions, the work of porous permeable partitions with the same pressure drop in both modes, which protects the porous permeable partitions from possible hydraulic shock and mechanical failure.

В связи с тем, что объем загрязненной среды постепенно уменьшается по мере продвижения к днищу по нижнему каналу, а объем очищенной среды, наоборот, по мере продвижения от днища к крышке по верхнему каналу увеличивается, то подбор площади сечений нижнего и верхнего каналов и выбор формы корпуса проводится с учетом изменения объема соответствующего потока.Due to the fact that the volume of the contaminated medium gradually decreases as it moves towards the bottom along the lower channel, and the volume of the purified medium, on the contrary, increases as it moves from the bottom to the cover along the upper channel, the selection of the cross-sectional area of the lower and upper channels and the choice of shape the housing is carried out taking into account changes in the volume of the corresponding flow.

Разделение съемной крышки перегородкой на камеру ввода загрязненной среды и на камеру вывода очищенной среды делает фильтр независимым от диаметра трубопроводов обвязки фильтра и позволяет создать высокопроизводительный фильтр из двух или более корпусов.The separation of the removable cover by a partition on the input chamber of the contaminated medium and on the output chamber of the cleaned medium makes the filter independent of the diameter of the piping of the filter strapping and allows you to create a high-performance filter of two or more housings.

Полезно к пористым проницаемым перегородкам и к верхним непроницаемым пластинам со стороны ввода загрязненной среды присоединять вертикально расположенные направляющие пластины. Эти пластины обеспечивают улучшение распределения загрязненной среды на входе в зону фильтрования и выравнивание локальной производительности пористых проницаемых перегородок на различных участках их поверхности.It is useful to attach vertically arranged guide plates to porous permeable partitions and to upper impermeable plates from the input side of the contaminated medium. These plates provide improved distribution of the contaminated medium at the inlet to the filtering zone and equalization of the local productivity of porous permeable partitions on different parts of their surface.

Целесообразно также вертикально расположенные направляющие пластины, присоединенные к пористым проницаемым перегородкам и к верхним непроницаемым пластинам со стороны ввода загрязненной среды выполнять перфорированными для обеспечения равномерного распределения загрязненной среды по всей поверхности пористой проницаемой перегородки, а также с целью дополнительного выравнивания локальной производительности пористых проницаемых перегородок на различных участках их поверхности.It is also advisable to vertically arranged guide plates attached to porous permeable partitions and to upper impermeable plates from the input side of the contaminated medium are perforated to ensure uniform distribution of the contaminated medium over the entire surface of the porous permeable partition, as well as to further equalize the local performance of the porous permeable partitions on different areas of their surface.

Рекомендуется также к пористым проницаемым перегородкам со стороны ввода загрязненной среды присоединять в шахматном порядке горизонтально расположенные направляющие пластины, которые обеспечивают турбулизацию потока загрязненной среды, ее перемешивание и препятствуют осаждению примесей внутри аппарата.It is also recommended that porous permeable partitions from the side of the input of the contaminated medium be attached in a checkerboard pattern to horizontally positioned guide plates, which ensure turbulence of the contaminated medium flow, its mixing and prevent the deposition of impurities inside the apparatus.

Целесообразно горизонтально расположенные направляющие пластины, присоединенные к пористым проницаемым перегородкам со стороны ввода загрязненной среды, выполнять перфорированными для интенсификации процесса турбулизации потока загрязненной среды.It is advisable to horizontally positioned guide plates attached to the porous permeable partitions from the input side of the contaminated medium, to perform perforated to intensify the process of turbulization of the flow of contaminated medium.

Полезно к пористым проницаемым перегородкам и к нижним непроницаемым пластинам со стороны вывода очищенной среды присоединять вертикально расположенные направляющие пластины, которые на стадии обратной промывки обеспечивают равномерное поступление промывочной жидкости на поверхность пористой проницаемой перегородки со стороны вывода очищенной среды, что позволяет синхронизировать удаление осадка со всей поверхности пористой проницаемой перегородки, сократив продолжительность стадии промывки и расход промывочной жидкости, и увеличить интегральную производительность фильтра.It is useful for porous permeable partitions and lower impermeable plates on the outlet side of the cleaned medium to attach vertically arranged guide plates that, at the backwash stage, provide a uniform flow of washing liquid to the surface of the porous permeable partition on the outlet side of the cleaned medium, which allows synchronization of sediment removal from the entire surface porous permeable septa, reducing the duration of the washing stage and the flow rate of the washing liquid, and uve The integral filter performance.

Целесообразно также вертикально расположенные направляющие пластины, присоединенные к пористым проницаемым перегородкам со стороны вывода очищенной среды, выполнять перфорированными для обеспечения равномерного распределения промывочной жидкости по всей площади внутренней поверхности пористой проницаемой перегородки.It is also advisable to vertically arranged guide plates attached to the porous permeable partitions from the outlet side of the cleaned medium, to perform perforated to ensure uniform distribution of the washing fluid over the entire inner surface of the porous permeable partitions.

Полезно к пористым проницаемым перегородкам со стороны вывода очищенной среды присоединять в шахматном порядке горизонтально расположенные направляющие пластины, которые обеспечивают турбулизацию потока промывочной жидкости, ее перемешивание и промывку пористых проницаемых перегородок.It is useful for porous permeable partitions from the outlet side of the cleaned medium to attach staggered horizontal guide plates that turbulize the flow of washing liquid, mix it and rinse the porous permeable partitions.

Рекомендуется горизонтально расположенные направляющие пластины, присоединенные к пористым проницаемым перегородкам со стороны вывода очищенной среды, выполнять перфорированными для интенсификации процесса турбулизации потока промывочной жидкости и устранения формирования застойных зон за горизонтально расположенными направляющими пластинами.It is recommended that horizontally located guide plates attached to porous permeable partitions from the outlet of the cleaned medium be perforated to intensify the process of turbulizing the flow of flushing fluid and to eliminate the formation of stagnant zones behind horizontally located guide plates.

Для увеличения производительности фильтрования целесообразно два или более фильтра присоединять фланцами корпуса к съемной крышке, тем самым отпадает необходимость в запорно-регулирующей арматуре и трубопроводной обвязке для каждого аппарата.To increase the filtering performance, it is advisable to attach two or more filters to the removable lid of the housing flanges, thereby eliminating the need for shut-off and control valves and piping for each apparatus.

Изменение формы фильтрующего элемента в заявляемом изобретении по сравнению с прототипом при сохранении расстояний между ними позволяет при прочих равных условиях увеличить площадь фильтрации в 1,2 раза.Changing the shape of the filter element in the claimed invention compared to the prototype while maintaining the distances between them allows, other things being equal, to increase the filtration area by 1.2 times.

Достигаемый технический результат заключается в повышении производительности фильтра, работающего под давлением, за счет увеличения площади фильтрования, рационального использования объема корпуса, изменения конструкции и формы фильтрующих элементов, связей между элементами, кроме этого применение направляющих пластин позволяет равномерно распределить потоки как загрязненной и очищенной среды, так и промывочной жидкости, тем самым обеспечив в режиме фильтрования равномерное отложение осадка на поверхности фильтрующих элементов и, соответственно, в режиме обратной промывки смыв осадка промывочной жидкостью без разборки фильтра.The technical result achieved is to increase the performance of the filter working under pressure by increasing the filtering area, rational use of the housing volume, changing the design and shape of the filtering elements, the connections between the elements, in addition, the use of guide plates allows you to evenly distribute the flows as a polluted and cleaned environment, and washing liquid, thereby ensuring uniform filtration of sediment on the surface of the filter elements in the filtering mode and , respectively, in the backwash mode, the sediment is washed off with washing liquid without disassembling the filter.

Изобретение поясняется фигурами 1-16:The invention is illustrated by figures 1-16:

на фиг.1 изображен фильтр известного уровня техники (прототип);figure 1 shows a filter of the prior art (prototype);

на фиг.2 изображен фильтрующий элемент фильтра известного уровня техники (прототип) (сечение А-А на фиг.1);figure 2 shows the filter element of the filter of the prior art (prototype) (section AA in figure 1);

на фиг.3 изображен фильтр по заявляемому изобретению;figure 3 shows the filter according to the claimed invention;

на фиг.4 изображен фильтрующий элемент фильтра по заявляемому изобретению (сечение А-А на фиг.3);figure 4 shows the filter element of the filter according to the claimed invention (section aa in figure 3);

на фиг.5 изображен фильтр по заявляемому изобретению с вертикальными пластинами со стороны входа загрязненной среды и со стороны выхода очищенной среды;figure 5 shows the filter according to the claimed invention with vertical plates from the input side of the contaminated medium and from the output side of the purified medium;

на фиг.6 изображены вертикальные пластины фильтра по заявляемому изобретению со стороны входа загрязненной среды (сечение В-В на фиг.5);figure 6 shows the vertical plate of the filter according to the invention from the input side of the contaminated medium (section bb in figure 5);

на фиг.7 изображены вертикальные пластины фильтра по заявляемому изобретению со стороны выхода очищенной среды (сечение С-С на фиг.5);figure 7 shows the vertical filter plate according to the claimed invention from the outlet side of the purified medium (section CC in figure 5);

на фиг.8 изображена перфорированная вертикальная пластина фильтра по заявляемому изобретению;on Fig depicts a perforated vertical filter plate according to the claimed invention;

на фиг.9 изображены горизонтальные пластины фильтра по заявляемому изобретению со стороны выхода очищенной среды (сечение С-С на фиг.5) с потоком промывочной жидкости;figure 9 shows the horizontal filter plate according to the claimed invention from the outlet side of the purified medium (section CC in figure 5) with a flow of washing liquid;

на фиг.10 изображена перфорированная горизонтальная пластина фильтра по заявляемому изобретению;figure 10 shows a perforated horizontal filter plate according to the claimed invention;

на фиг.11 изображен фильтрующий элемент фильтра по заявляемому изобретению с корпусом в виде призмы, в основании которой лежит правильный четырехугольник (сечение А-А на фиг.3);figure 11 shows the filter element of the filter according to the claimed invention with a housing in the form of a prism, which is based on a regular quadrangle (section AA in figure 3);

на фиг.12 изображен фильтр по заявляемому изобретению с переменным сечением нижнего и верхнего каналов;on Fig shows a filter according to the claimed invention with a variable cross section of the lower and upper channels;

на фиг.13 изображен фильтр по заявляемому изобретению с корпусом в виде усеченного конуса или усеченной пирамиды, в основании которой лежат правильный четырехугольник;in Fig.13 shows a filter according to the claimed invention with a housing in the form of a truncated cone or a truncated pyramid, which is based on a regular quadrangle;

на фиг.14 изображен фильтр по заявляемому изобретению с двумя корпусами, присоединенными к съемной крышке;on Fig shows a filter according to the claimed invention with two housings attached to a removable cover;

на фиг.15 изображен фильтр по заявляемому изобретению с тремя корпусами, присоединенными к съемной крышке (вид сверху);on Fig shows a filter according to the claimed invention with three housings attached to a removable cover (top view);

на фиг.16 изображен фильтр по заявляемому изобретению с четырьмя корпусами, присоединенными к съемной крышке (вид сверху).on Fig shows a filter according to the claimed invention with four housings attached to a removable cover (top view).

На фигурах 1-16: 1 - корпус, 2 - фланец корпуса, 3 - съемная крышка, 4 - днище, 5 - патрубок, подводящий загрязненную среду, 6 - патрубок, отводящий очищенную среду, 7 - центральная труба, 8 - распределительная решетка, 9 - фильтрующий элемент из проницаемых полых дисков, 10 - кольцевой зазор для движения загрязненной среды, 11 - пористая проницаемая перегородка, состоящая из прямоугольника (14) и сегментов (15), 12 - нижняя непроницаемая пластина, 13 - верхняя непроницаемая пластина, 16 - вертикальная направляющая пластина для загрязненной среды, 17 - вертикальная направляющая пластина для очищенной среды или промывочной жидкости, 18 - горизонтальная распределительная пластина, 19 - перегородка, 20 - фильтрующий элемент, 21 - камера ввода загрязненной среды, 22 - камера вывода очищенной среды.In figures 1-16: 1 - the housing, 2 - the flange of the housing, 3 - a removable cover, 4 - the bottom, 5 - the pipe supplying the contaminated medium, 6 - the pipe discharge the cleaned medium, 7 - the central pipe, 8 - distribution grid, 9 - a filtering element made of permeable hollow disks, 10 - an annular gap for the movement of a contaminated medium, 11 - a porous permeable partition consisting of a rectangle (14) and segments (15), 12 - the lower impermeable plate, 13 - the upper impermeable plate, 16 - vertical guide plate for contaminated media, 17 - vertical direction an ablation plate for a cleaned medium or washing liquid, 18 is a horizontal distribution plate, 19 is a partition, 20 is a filter element, 21 is an input chamber of a contaminated medium, 22 is an output chamber of a purified medium.

Согласно фигурам 1 и 2 фильтр по прототипу состоит из цилиндрического корпуса 1, к которому с помощью фланца 2 присоединяется съемная крышка 3, а с противоположной стороны днище 4, патрубка 5, подводящего загрязненную среду, патрубка 6, отводящего очищенную среду, центральной трубы 7, на которой установлены распределительная решетка 8, фильтрующие элементы в виде пористых полых дисков 9 образуют вместе с внутренней стенкой корпуса кольцевой зазор 10 для движения загрязненной среды.According to figures 1 and 2, the filter according to the prototype consists of a cylindrical body 1, to which a removable cover 3 is attached using a flange 2, and on the opposite side is a bottom 4, a pipe 5 supplying a contaminated medium, a pipe 6 leading a cleaned medium, a central pipe 7, on which a distribution grid 8 is mounted, filtering elements in the form of porous hollow disks 9 form, together with the inner wall of the housing, an annular gap 10 for the movement of a contaminated medium.

Согласно фигурам 3-9 фильтр, работающий под давлением, состоит из цилиндрического корпуса 1, к которому с помощью фланца 2 присоединяется съемная крышка 3, а с противоположной стороны днище 4, патрубками, подводящим загрязненную 5 и отводящим очищенную среду 6, фильтрующего элемента, герметично присоединенного к корпусу и состоящего из вертикально расположенных пористых проницаемых перегородок 11 и горизонтально расположенных непроницаемых пластин нижних 12 и верхних 13, соответственно.According to figures 3-9, the pressure filter consists of a cylindrical housing 1, to which a removable cover 3 is attached using a flange 2, and on the opposite side of the bottom 4, the nozzles supplying the contaminated 5 and removing the cleaned medium 6 of the filter element are hermetically sealed attached to the housing and consisting of vertically arranged porous permeable partitions 11 and horizontally located impermeable plates of the lower 12 and upper 13, respectively.

При сравнении фигур 1 и 3 видно, что изменение конструкции и связей элементов позволяет при одинаковой длине корпуса фильтра, начиная от фланца корпуса и заканчивая днищем, разместить в предлагаемом изобретении большее количество фильтрующих элементов по сравнению с прототипом. Сравнение фильтрующего элемента предлагаемого изобретения, состоящего из вписанного в окружность прямоугольника 14 и двух сегментов 15 и с фильтрующим элементом прототипа в виде кольца, представленных, соответственно, на фигурах 4 и 2, подтверждает, что при одинаковом диаметре корпуса фильтра предлагаемое изменение формы элемента позволяет увеличить его площадь по сравнению с прототипом.When comparing figures 1 and 3, it can be seen that a change in the design and connections of the elements allows for the same length of the filter housing, starting from the housing flange and ending with the bottom, to place a larger number of filter elements in the invention in comparison with the prototype. A comparison of the filter element of the present invention, consisting of a rectangle inscribed in a circle 14 and two segments 15 and with the filter element of the prototype in the form of a ring, shown respectively in figures 4 and 2, confirms that with the same diameter of the filter housing, the proposed change in the shape of the element allows to increase its area compared to the prototype.

В варианте исполнения, показанным на фигуре 5 и 6, к пористым проницаемым перегородкам 11 и верхним пластинам 13 крепятся вертикальные направляющие пластины для загрязненной среды 16. В другом варианте, изображенном на фигуре 5 и 7, к пористым проницаемым перегородкам 11 и нижним пластинам 12 крепятся вертикальные направляющие пластины для очищенной среды 17. Еще в одном варианте согласно фигуре 9 к пористым проницаемым перегородкам 11 со стороны вывода очищенной среды крепятся горизонтальные распределительные пластины 18 для распределения промывочной жидкости. Также горизонтальные распределительные пластины 18 можно применять и для распределения загрязненной среды на входе в зону фильтрации. Как показано на фигурах 8 и 10 вертикальные направляющие пластины и горизонтальные распределительные пластины могут быть перфорированными, при этом форма отверстий, их количество и расположение на поверхности детали может быть разнообразным. На фигурах 8 и 10 показан один из вариантов перфорации пластин.In the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, vertical guide plates for contaminated media 16 are attached to the porous permeable walls 11 and the upper plates 13. In another embodiment, shown in FIGS. 5 and 7, the porous permeable walls 11 and the lower plates 12 are attached vertical guide plates for the cleaned medium 17. In another embodiment, according to FIG. 9, horizontal distribution plates 18 are attached to the porous permeable partitions 11 on the outlet side of the cleaned medium for distribution internal fluid. Horizontal distribution plates 18 can also be used to distribute contaminated media at the inlet to the filtration zone. As shown in figures 8 and 10, the vertical guide plates and horizontal distribution plates can be perforated, while the shape of the holes, their number and location on the surface of the part can be varied. In figures 8 and 10 shows one of the options for perforation of the plates.

Применение вертикальных направляющих пластин или горизонтальных распределительных пластин, форма отверстий, их количество и расположение на поверхности детали согласно изобретению определяется в зависимости от степени загрязнения очищаемой среды, вида загрязнений и производительности.The use of vertical guide plates or horizontal distribution plates, the shape of the holes, their number and location on the surface of the part according to the invention is determined depending on the degree of contamination of the medium being cleaned, the type of contamination and performance.

В варианте исполнения, показанном на фигуре 5 и 11, корпус фильтра выполнен в виде призмы, в основании которой лежит правильный четырехугольник. В другом варианте исполнения, изображенном на фигуре 12, заявляемый фильтр имеет нижний и верхний каналы переменного сечения, площади сечений этих каналов подбираются с учетом изменения объема проходящего потока и регулируются высотой пористых проницаемых перегородок. В следующем варианте, изображенном на фигуре 13, предлагается фильтр с переменным сечением нижнего и верхнего каналов, площади сечений этих каналов подбираются также с учетом изменения объема проходящего потока, но регулируются за счет применения корпуса, выполненного в виде усеченного конуса или усеченной пирамиды, в основании которой лежит правильный четырехугольник.In the embodiment shown in figures 5 and 11, the filter housing is made in the form of a prism, at the base of which lies a regular quadrangle. In another embodiment, depicted in figure 12, the inventive filter has lower and upper channels of variable cross-section, the cross-sectional areas of these channels are selected taking into account changes in the volume of the passing stream and are regulated by the height of the porous permeable partitions. In the next embodiment, shown in figure 13, a filter with a variable cross section of the lower and upper channels is proposed, the cross-sectional areas of these channels are also selected taking into account changes in the volume of the flowing stream, but are regulated by the use of a housing made in the form of a truncated cone or a truncated pyramid at the base which lies a regular quadrangle.

В варианте исполнения, показанным на фигуре 14, для увеличения производительности два корпуса 1 фильтра с предлагаемым фильтрующим элементом 20 с помощью фланцев 2 присоединяются к съемной крышке 3, которая перегородкой 19 делится на камеру ввода загрязненной среды 21, камеру вывода очищенной среды 22, необходимыми для раздельной подачи среды в каждый корпус, и патрубками, ввода загрязненной среды 5 и отвода очищенной среды 6.In the embodiment shown in FIG. 14, in order to increase productivity, two filter housings 1 with the proposed filter element 20 are connected via flanges 2 to a removable cover 3, which is divided by a partition 19 into the input chamber of the contaminated medium 21, the output chamber of the cleaned medium 22, necessary for separate supply of medium to each housing, and nozzles, input of contaminated medium 5 and removal of the purified medium 6.

В другом варианте, изображенном на фигуре 15, к съемной крышке 3 присоединены три корпуса 1 фильтра.In another embodiment shown in FIG. 15, three filter bodies 1 are attached to the removable cover 3.

Еще в одном варианте согласно фигуре 16 к съемной крышке 3 присоединены четыре корпуса 1 фильтра.In another embodiment, according to FIG. 16, four filter bodies 1 are attached to the removable cover 3.

Фильтр, работающий под давлением, используется следующим образом.A pressure filter is used as follows.

Загрязненная среда по патрубку 5, смонтированному в съемной крышке 3, поступает в нижнюю часть корпуса 1 и движется по нижнему горизонтальному каналу. Загрязненная среда равномерно распределяется по всей длине корпуса 1. Фильтрующий элемент 20 герметично присоединен к корпусу 1 и состоит из вертикально расположенных пористых проницаемых перегородок 11 и горизонтальных нижних 12 и верхних непроницаемых пластин 13. Загрязненная среда, обходя нижние горизонтальные непроницаемые пластины 12, поступает в открытую полость, образованную между двумя соседними вертикальными пористыми, проницаемыми перегородками 11, стенками корпуса 1 и верхними горизонтальными непроницаемыми пластинами 13. Среда за счет вертикальных 16 (или горизонтальных 18) направляющих пластин равномерно распределяется по всей поверхности фильтрующей перегородки и проникает через пористые, проницаемые перегородки 11, очищаясь от твердых примесей. Такая конструкция равномерно направляет потоки загрязненной среды во все открытые снизу полости, образованные вышеописанными элементами по всей длине корпуса 1, начиная от корпусного фланца 2 для присоединения крышки 3 и до днища 4. Затем очищенная среда поступает в верхний горизонтальный канал и выводится из аппарата через соответствующий патрубок 6, смонтированный в съемной крышке 3.The contaminated medium through the pipe 5 mounted in a removable cover 3, enters the lower part of the housing 1 and moves along the lower horizontal channel. The contaminated medium is evenly distributed over the entire length of the housing 1. The filter element 20 is hermetically connected to the housing 1 and consists of vertically arranged porous permeable walls 11 and horizontal lower 12 and upper impermeable plates 13. The contaminated medium, bypassing the lower horizontal impermeable plates 12, enters the open a cavity formed between two adjacent vertical porous, permeable partitions 11, the walls of the housing 1 and the upper horizontal impermeable plates 13. Environment a vertical score 16 (or horizontal 18) of the guide plates evenly distributed across the filter surface of the baffle penetrates through the porous, permeable walls 11 of purifying solids. This design evenly directs the flow of contaminated medium into all open cavities from below, formed by the above-described elements along the entire length of the housing 1, starting from the body flange 2 for attaching the cover 3 and to the bottom 4. Then the cleaned medium enters the upper horizontal channel and is removed from the apparatus through the appropriate nozzle 6 mounted in a removable cover 3.

При промывке фильтра промывочная жидкость движется обратным ходом. Через патрубок 6 жидкость поступает в верхнюю часть цилиндрического корпуса 1 и движется по верхнему горизонтальному каналу. Жидкость равномерно распределяется по всей длине корпуса 1. Далее жидкость обходит верхние горизонтальные непроницаемые пластины 13 и поступает в открытую полость, образованную между вертикальными пористыми проницаемыми перегородками 11, стенками корпуса 1 и нижними горизонтальными непроницаемыми пластинами 12. Жидкость за счет вертикальных 17 (или горизонтальных 18) направляющих пластин равномерно распределяется по всей противоположной стадии фильтрования поверхности пористой проницаемой перегородки 11, проникает через перегородки и смывает с них накопившиеся твердые примеси. Такая конструкция равномерно направляет потоки жидкости во все открытые сверху полости, образованные вышеописанными элементами по всей длине корпуса 1, начиная от фланца 2 корпуса для присоединения крышки 3 и до днища 4. Затем жидкость с примесями поступает в нижний горизонтальный канал и выводится из аппарата через патрубок 5.When washing the filter, the flushing fluid moves in reverse. Through the pipe 6, the fluid enters the upper part of the cylindrical body 1 and moves along the upper horizontal channel. The liquid is evenly distributed along the entire length of the housing 1. Further, the liquid bypasses the upper horizontal impermeable plates 13 and enters the open cavity formed between the vertical porous permeable partitions 11, the walls of the housing 1 and the lower horizontal impermeable plates 12. The fluid due to the vertical 17 (or horizontal 18 ) of the guide plates is evenly distributed over the entire opposite stage of filtering the surface of the porous permeable septum 11, penetrates through the septum and cm solids accumulated solid impurities. This design evenly directs fluid flows to all open above the cavity formed by the above-described elements along the entire length of the housing 1, starting from the housing flange 2 for attaching the cover 3 and to the bottom 4. Then, the impurity liquid enters the lower horizontal channel and is removed from the apparatus through the pipe 5.

В зависимости от требуемой производительности фильтр, работающий под давлением, может состоять из двух и более корпусов 1. У двухкорпусного фильтра повышенной производительности съемная крышка 3 играет роль распределительной камеры с герметичной горизонтальной непроницаемой перегородкой 19, необходимой для раздельной подачи загрязненной среды 5, 21 и отвода очищенной среды 6, 22 через соответствующие патрубки и камеры. Загрязненная среда через патрубок 5, установленный в съемной крышке 3, и камеру 21 равномерно распределяется между присоединенными корпусами 1 и поступает в нижнюю часть каждого корпуса 1. Движение загрязненной среды внутри каждого корпуса 1 в режиме фильтрования аналогично вышеописанному порядку. Затем очищенная среда, вытекающая из верхних горизонтальных каналов каждого присоединенного корпуса 1, поступает в камеру 22, расположенную в съемной крышке 3 и выводится из аппарата через соответствующий патрубок 6.Depending on the required performance, a pressure filter may consist of two or more housings 1. For a double-case filter of increased performance, the removable cover 3 acts as a distribution chamber with a sealed horizontal impermeable partition 19, necessary for separate supply of contaminated medium 5, 21 and discharge purified medium 6, 22 through the corresponding nozzles and chambers. The contaminated medium through the pipe 5 mounted in the removable cover 3 and the chamber 21 is evenly distributed between the attached housings 1 and enters the lower part of each housing 1. The movement of the contaminated medium inside each housing 1 in the filtering mode is similar to the above procedure. Then the cleaned medium flowing from the upper horizontal channels of each attached housing 1, enters the chamber 22 located in the removable cover 3 and is removed from the apparatus through the corresponding pipe 6.

Аналогично работают фильтры с тремя и более корпусами.Filters with three or more housings work similarly.

Следует подчеркнуть, что описанные примеры лишь иллюстрируют использование предлагаемого изобретения и не ограничивают возможности применения последнего в других вариантах исполнения. Так, например, корпус фильтра может быть выполнен в виде призмы, в основании которой лежат правильные многоугольники, усеченного конуса, усеченной пирамиды, в основании которой лежат правильные четырехугольники. В таких корпусах, расположенных горизонтально, согласно предлагаемому изобретению эффективно используется объем аппарата и создаются условия для осуществления фильтрования с высокой производительностью.It should be emphasized that the described examples only illustrate the use of the invention and do not limit the possibility of using the latter in other embodiments. So, for example, the filter housing can be made in the form of a prism, at the base of which lie regular polygons, a truncated cone, a truncated pyramid, at the base of which lie regular quadrangles. In such cases arranged horizontally, according to the invention, the apparatus volume is effectively used and conditions are created for filtering with high performance.

Таким образом, заявляемая конструкция фильтра, работающего под давлением, позволяет повысить производительность за счет увеличения площади фильтрующих элементов в связи с рациональным использованием объема корпуса, изменением конструкции и формы фильтрующих элементов, связей между элементами, применение направляющих пластин позволяет равномерно распределить потоки как загрязненной среды, так и промывочной жидкости, тем самым обеспечивая равномерное отложение осадка на поверхности фильтрующих элементов и, соответственно, смыв осадка при промывке без разборки фильтра.Thus, the inventive design of the filter operating under pressure, allows to increase productivity by increasing the area of the filtering elements in connection with the rational use of the volume of the housing, changing the design and shape of the filtering elements, the connections between the elements, the use of guide plates allows you to evenly distribute the flows as a polluted environment, and washing liquid, thereby ensuring uniform deposition of sludge on the surface of the filter elements and, accordingly, washing off the sludge when flushing without disassembling the filter.

Claims

1. The filter operating under pressure, consisting of a housing located horizontally, a flange, a removable cover, a pipe supplying a contaminated medium, a pipe discharge a cleaned medium, a filter element consisting of many stationary porous permeable walls located vertically in the housing, characterized in that a lot of porous, permeable partitions, starting from the first, located at the flange of the body and continuing to the last, located at the bottom of the body, two opposite sides, repeating and the shape of the housing, attached to the inner surface of the housing, and the other two opposite horizontal sides are separated from each other by alternating impermeable plates, in the lower and upper part of the housing there are lower and upper channels between the wall of the housing and the impermeable plates mating with it, while the cross-sectional areas the vertical planes of the lower and upper channels are equal to each other or are made variable, the removable cover is divided by a partition into the input chamber of the contaminated medium and the camera output environment.

2. The pressure filter according to claim 1, characterized in that vertically arranged guide plates are connected to the porous permeable partitions and to the upper impermeable plates from the input side of the contaminated medium.

3. The filter operating under pressure according to claim 2, characterized in that the vertically arranged guide plates are perforated.

4. The pressure filter according to claim 1, characterized in that horizontally arranged guide plates are staggered to the porous permeable partitions from the input side of the contaminated medium.

5. The filter operating under pressure according to claim 4, characterized in that the horizontally arranged guide plates are perforated.

6. The pressure filter according to claim 1, characterized in that vertically arranged guide plates are connected to the porous permeable partitions and to the lower impermeable plates from the outlet side of the cleaned medium.

7. The filter operating under pressure according to claim 6, characterized in that the vertically arranged guide plates are perforated.

8. The pressure filter according to claim 1, characterized in that horizontally arranged guide plates are staggered to the porous permeable partitions from the outlet side of the cleaned medium.

9. The pressure filter according to claim 8, characterized in that the horizontally arranged guide plates are perforated.

10. The filter operating under pressure, according to claim 1, characterized in that two or more filters are connected by flanges of the housing to a removable cover.